Segurança estrutural em geotecnia através de métodos de base probabilística

Abstract

Actualmente, a verificação da segurança estrutural em geotecnia desenrola-se num quadro normativo estabelecido pelos Eurocódigos estruturais, em particular os Eurocódigos 0, 1, 7 e 8. Nestes, as metodologias de cálculo abordadas são de índole semi-probabilística, onde as diferentes fontes de incerteza são consideradas através de coeficientes parciais, que afectam os efeitos das acções, as propriedades dos materiais e as grandezas geométricas. De acordo com esta metodologia, a segurança é avaliada verificando a condição de segurança (e na qual entram os coeficientes), e não pela avaliação explícita da probabilidade de falha. A calibração destes coeficientes face aos níveis de fiabilidade de referência é, desta forma, uma questão fundamental Existindo uma grande diversidade de métodos de avaliação explícita desta probabilidade de falha, é importante perceber quais destes métodos são os mais adequados, no que diz respeito à sua precisão e economia de cálculo. Na primeira parte deste trabalho são introduzidos alguns dos métodos de avaliação de segurança, com diferentes níveis de precisão. Descrevem-se em primeiro lugar os designados métodos probabilísticos exactos, que pretendem corresponder a avaliações exactas. Os métodos probabilísticos aproximados são abordados de seguida, terminando nos já mencionados métodos semi-probabilísticos. A avaliação computacional da probabilidade de falha só é possível se estiver disponível a função de estado limite que descreva o fenómeno em consideração. A falta de modelos de cálculo competentes, em situações complexas, leva a que, na maior parte dos casos, essa expressão não exista. É, por isso, apresentada na segunda parte a metodologia das superfícies de resposta, que visa, de alguma forma, eliminar este problema. Utilizam-se as metodologias descritas em dois casos de estudo, dando uso aos modelos de cálculo analíticos disponíveis e ainda os resultados provenientes de análises numéricas, recorrendo a software de cálculo comercial. Os diversos resultados são comparados. No último capítulo a metodologia de calibração de coeficientes parciais é abordada, sendo descritas algumas das técnicas disponíveis, uma das quais (designada de ‘Formato Livre’) é utilizada na proposta de calibração de coeficientes parciais de uma fundação superficial.